UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÌA MECANICA ELECTRICA

LABORATORIO DE MAQUINAS ELECTRICAS I

ENSAYO Nº 01

TENSIÓN INDUCIDA

1. OBJETIVOS .

Determinar tensión inducida en secundario del transformador en función de la tensión aplicada en el primario.

Analizar la amplitud y desfasamiento de salida del secundario del transformador en relación con el primario.

2. MATERIAL UTILIZADO .

Multímetro digital 01 Osciloscopio digital 01 Generador de audio 01 transformador 220Vca / 110 Vca Resistencias: 15 KΩ, 96 KΩ. Conductores y Conectores

3. RESUMEN TEÓRICO .

Para el análisis de la tensión inducida en el secundario del transformador utilizaremos la representación del transformador como dos circuitos eléctricos de acoplamiento inductivo como se muestra en la figura.

Fig. 01: Circuito eléctrico equivalente del transformador

Donde: Vs : tensión aplicada por una fuente de CA en el primario (V)R1 : Resistencia del primario (Ω)L1 : Inductancia del primario (Hr)Vo : Tensión inducida en el secuandario (V)L2 : Inductancia del secundario (Hr)R2 : Resistencia del secundario (Ω)

La ecuación en el lado del primario esta dado por:

La tensión inducida en el lado del secundario estará dado por:

; Donde M es la inductancia mutua en (Hr)

La tensión en la salida Vo (lado secundario abierto), se medirá con un voltímetro de resistencia infinita, entonces podemos considerar que no circula corriente en el lado del secundario.

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Suponiendo que la tensión aplicada en la entrada (lado primario) es una onda senoidal, entonces las ecuaciones anteriores las podemos escribir de la siguiente manera (en forma fasorial):

Entonces podemos obtener:

De la cual obtenemos:

y

Lo cual se puede verificar en la figura 2.

Fig. 02: Comportamiento de la tensión aplicada bobina del primario y la tensión inducida en bobina del secundario

La magnitud puede tomar cualquier valor entre 0 y 90º, y el desfase será por

tanto ≥ 0.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL .

a) Montar el circuito de la figura 03 (o lo que le indique su profesor).

b) Medir las resistencias de las bobinas del transformador con un multimetro.

R1 = R2 =

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c) Alimentar el transformador con una onda de formas senoidal con una frecuencia de 10Khz.

d) Variar la amplitud de alimentación de la bobina del lado primario y medir la tensión inducida en el lado secundario del transformador.

e) Medir el desfasamiento entre las dos ondas del primario y secundario, utilizando el osciloscopio.

5. CUESTIONARIO.

a) Defina lo que es inductancia y reluctancia, ¿tienen alguna relación, cuál es?b) ¿Qué es la inductancia mutua?c) Construir la tabla Nº 01.

TABLA Nº 01Tensión de

AlimentaciónVL1(Vpico-pico)

Tensión de Salida

VL2(Vpico-pico)

Desfasamiento ∆t en µs

Ángulo de desfasamiento

Ф(grados)

InductanciaL1 (Hr)

Inductancia Mútua (Hr)

48

121620

Valor medio L1

d) Utilizando el papel milimetrado graficar VL2 vs VL1.e) Explique los gráficos obtenidosf) Investigue lo siguiente:

¿Cuáles son las partes básicas de un transformador? ¿Cómo puede distinguirse físicamente el devanado primario del secundario de un

transformador? Hablando de devanados ¿Cómo se conecta estos cundo se trata de operar un

transformador como “Elevador” o como “Reductor”? ¿Con qué fin se “laminan” los núcleos del transformador? ¿Para qué sirven los aisladores en las terminales de un transformador? ¿Para que es deseable que el transformador tenga derivaciones (Taps) en los

devanados del mismo? ¿Qué tipos de materiales se utilizan en la fabricación de las partes magnéticas del

núcleo de un transformador? ¿Qué significa hablando en términos eléctricos al referirse al primario o al

secundario de un Transformador?g) Anote sus conclusiones, observaciones y recomendaciones personales con respecto al

ensayo.

6. BIBLIOGRAFÍA.

STEPHEN J. CHAPMAN Máquinas Eléctricas.

IRVING L. KOSOW Máquinas Eléctricas y Transformadores.

ENRIQUE RAS OLIVA Transformadores.

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